ATI系列卷绕机CR维修技术

魏中青，李岳春，周先何，吴维光，郑正举

（浙江盛元化纤有限公司，浙江 杭州 311247）

在化纤长丝生产中，高速卷绕机是关键生产设备之一，占到整个纺丝设备投资的一半以上。在化纤生产中所用的高速卷绕机，涉及机、电、仪等技术。目前国内制造的高速卷机在制造精度、加工精度及自控技术上，与德国巴马格和日本TMT公司制造的高速卷绕机还存在一定的差距。在高速卷绕机构成部件中，接触辊(Contact Roll简称CR)是用来稳定卷绕的丝圈位置，不让其在卷装表面浮动，且改善丝饼的卷装成型，以及在转动过程中通过控制系统计算卷装直径变化间接获得卷绕速度信息的重要辊状部件。

目前高速卷绕机的生产速度，有的甚至超过5 000 m／min[1]，因此作为高速卷绕机中重要的关键部件的CR，在使用过程中由于旋转速度高，各部件的装配精度要求也特高，其动平衡要求也要好。因此，在高速卷绕机的使用过程中，由于各种原因CR会产生许多故障，需要进行相应的维护与修理。因CR结构的特殊性，其维护与修理有着一定的技术要求。现结合本司使用的日本TMT公司生产的 ATI系列卷绕机，就其CR辊的维护修理作简要介绍。

1 CR的基本结构

TMT卷绕机的CR由同步电动机直接驱动，其与丝饼接触的部位由两根罗拉通过梅花弹性联轴器连接组成，具体结构如图1。

按从左到右的顺序，CR的结构部件依次是：同步电机、弹性垫片 （029）、梅花联轴器（507、 508）、 弹性体 （011）、 径向滚珠 轴 承（502）、罗拉1、径向滚珠轴承 （502）、梅花联轴器 （507、508）、弹性体 （011）、径向滚珠轴承 （502）、罗拉2、径向滚珠轴承 （502）、O形环 （510）、 蝶形弹簧 (505)、 支撑块 （007）等部件组成。

上图B、C、D三部分的局部结构图如图2、图 3、 图 4[2]。

图2 CR局部图B

图3 CR局部图C

图4 CR局部图D

根据CR的结构特点，径向滚珠轴承（502）、弹性体 （011）、O形环 （510） 等周期性更换部件决定了高速卷绕机的正常使用，合理的更换周期及部件的质量因素将是CR维修的重点。

2 CR故障分析及维修

TMT生产的ATI系列卷绕机CR在生产中常见故障及维修方法见表1[3]。

表1 生产中CR常见故障及维修方法

（1）CR与卷绕筒子间的接触压力可通过SMU系统设定完成，为确定设定值是否准确，可通过接压仪直接测量， 确认测量值与通过SMU设定的 “WDC设定菜单No.793∶初始接触压力”的设定值相比较，然后进行比对来修正误差。若测量值与设定值相差较大，请确认所设定的接触压力控制常数是否有误，并确认接触压力汽缸和接触压力用EP调节器是否有异常。

（2）筒管夹与CR的平等度的校正，可以在卷绕机上直接通过塞尺测量来确定。CR罗拉表面与筒管夹平行度的调节，常用的调节有两种，一种是通过0.1～0.5 mm的薄垫片垫在筒管夹的安装位置来完成平行的调节；另一种方法是通过调节卷绕机升降箱体的平行度来实现。

CR的表面磨损则是生产中比较常见的故障。在卷绕生产中，若该卷绕机的CR经常出现缠丝，基本可认定为CR表面磨损。CR在生产中的磨损多为运转过程中熔体硬块或钩刀等金属卡在中间导致CR罗拉表面出现凹槽 ，比较浅的小凹槽采用0#金相砂纸打磨处理；深一点的凹槽则必须委外维修，通过堆焊、磨外圆、重新镀铬、动平衡的工艺进行修复，目前国内能进行这样修复的厂家也比较多，修复不成问题。

（3）CR上使用的径向滚珠轴承 （502），TMT原装采用的是日本NSK制造6003V轴承，弹性体 （011）采用的是德国KTR生产的GS14型弹性体，该弹性体的正常工作温度为-40～100℃，允许的最高瞬时温度为120℃。在运行过程中，经常出现的是GS弹性体热融，融化的弹性体液体流到6003V轴承中，导致维修CR时连同轴承一同更换，增加了维修成本。各种问题起初一般都认为是弹性体的质量问题，在连续更换二批弹性体后，这种问题还是产生，结合故障，进行多次技术分析后确定与CR变频器的参数设置有一定的关系，通过多次尝试，在不影响生产的情况下，通过更改SMU的 “WDC设定菜单No.883∶CR加速／减速”的设定值与“WDC设定菜单No.1098∶CR电制动时间1”的设定值，GS弹性体热融的问题有了很大改善，CR轴承与弹性体同时损坏的问题基本解决。

（4）拆卸卷绕机的CR，CR的径向和轴向跳动量都要必须进行测量。CR的径向和轴向跳动量在V型铁用百分表进行测量。85 mm直径的CR轴的径向和轴向跳动量基准≤0.04 mm。除此之外，还需要进行动平衡的测量。ATI系列卷绕机CR的动平衡在4 000 r/min时的修正基准≤0.5 g。

3 维修要点及相关注意事项

（1）上面介绍了ATI系列卷绕机CR的几种维修方法，维修人员只要掌握了CR的结构与工作原理，及各零部件的性能与作用，就可以根据生产过程中的实际故障，有针对性的调整、修复、更换零部件，节约维修时间，提高维修率。

（2）在不影响实际生产的情况下，尽可能地在SMU系统参数设置上延长CR变频器的加减速时间，减小CR电机启动、停止时对弹性体的冲击力，从而延长弹性体的使用寿命，降低维护成本。在弹性体的使用选择上，也尽可能地选择热熔点温度相对高一些的弹性体，以避免弹性体较快损坏。

（3）加强卷绕机日常维护与保养，定期通过人为转动CR轴、确定CR转动间隙的方式，检查CR弹性体有无磨损，发现磨损的弹性体及时更换，做到早发现、早处理，以避免产生更大的损坏从而影响产品品质。

4 结语

通过现场的实践证明，加强设备实时故障监测，不断提高设备维修水平与技能，对于提高生产企业的设备水平，维护生产稳定，提高纤维丝的产品质量，做到降低维护与生产成本，都具有十分重要的意义。

[1] 王荣光.涤纶长丝设备的使用与维护 [M].北京：中国纺织出版社，1973.

[2] TMT MACHINERY.INC.Manuals&Parts catalogue for Winder[Z].

[3] 徐心华，李允成.涤纶长丝生产 [M].北京：中国纺织出版社出版，1989.